基于LEON處理呂的外部接口電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著近年來半導(dǎo)體工藝技術(shù)的快速發(fā)展，將整個(gè)數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成在單個(gè)芯片上的SoC(片上系統(tǒng))技術(shù)的應(yīng)用也越來越多。IP核是一種預(yù)先設(shè)計(jì)好的、已經(jīng)通過驗(yàn)證的、具有相對(duì)獨(dú)立功能的設(shè)計(jì)單元或集成電路組件，它可以重復(fù)使用在SoC和復(fù)雜ASIC的電路模塊中。為了使不同的IP核能夠直接相連，需要用到片上總線(On Chip Bus，OCB)，它以總線方式實(shí)現(xiàn)IP核之間的數(shù)據(jù)通信。
　　 LEON處理器是近年來廣泛應(yīng)用于航天行業(yè)的32位RIS

2、C處理器，它是一個(gè)可配置、可綜合、并且適合于在SOC設(shè)計(jì)中應(yīng)用的微處理器核。LEON的源代碼由可綜合的VHDL代碼構(gòu)成，同時(shí)它的性能也很不錯(cuò)，更大的好處是LEON處理器有公開的源代碼，并且遵循GNU LGPL協(xié)議，任何人都可以在其網(wǎng)站上免費(fèi)下載其硬件代碼和各種開發(fā)工具與相關(guān)文檔，并且在自己的ASIC項(xiàng)目中使用。
　　 USB IP核是在國(guó)際組織OpenCore上可以下載的免費(fèi)資源，它采用WISHBONE總線標(biāo)準(zhǔn)。LEON處理器的

3、內(nèi)部總線遵循的是AMBA AHB總線協(xié)議，如果將遵循WISHBONE總線的USB IP核掛載到遵循AMBA AHB總線協(xié)議的LEON處理器上，便能使這兩種總線上的資源即LEON處理器與USB IP核實(shí)現(xiàn)互相通信，即實(shí)現(xiàn)了IP核的有效復(fù)用，使目前應(yīng)用最廣泛的處理器與使用最方便的IP核組織之間可以方便的通信，從而能有效地簡(jiǎn)化SoC的設(shè)計(jì)。為了使兩種總線之間的信息能夠進(jìn)行通信，必須使用總線橋來完成信號(hào)與時(shí)序的轉(zhuǎn)換。因此本文主要提出和設(shè)計(jì)了AH

4、B-WISHBONE總線橋的設(shè)計(jì)方案。
　　 文章對(duì)AHB總線和WISHBONE總線協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)介紹和對(duì)比分析，找到了兩種總線結(jié)構(gòu)在信號(hào)、時(shí)序、數(shù)據(jù)寬度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴牟町悾缓筇岢龇桨赶@些差異，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了AHB-WISHBONE總線橋。AHB-WISHBONE總線橋在ModelSim中進(jìn)行了仿真測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的AHB-WISHBONE總線橋可以有效地將USB IP核掛載到LEON處理器上，并實(shí)